한국 자궁내막증 여성에서 인터루킨(IL)-1, IL-2, IL-8, IL-18계 유전자다형성 양상

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Introduction: Endometriosis is a common gynecologic disease, but its etiology has not been clearly defined. It is well known that susceptibility to endometriosis depends on complex interactions between genetic, immunologic, hormonal and environmental factors. The interleukin (IL) system is believed to play an important role in the pathophysiology of endometriosis. The purpose of this study was to identify the genes related with endometriosis by investigating the associations between endometriosis and the polymorphisms of the IL-1, IL-2, IL-8 and IL-18 system genes, and serum levels of IL system in Korean women.
Methods: Twenty-four single nucleotide polymorphisms (SNPs) in the IL system genes were analyzed by polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism, TaqMan assay, or direct DNA sequencing in Korean women with endometriosis (n=138) and in normal control women (n=214): -889C>T SNP in IL-1α gene, 86bp variable number tandem repeat in IL-1 receptor antagonist (IL-1RA) gene, 52C>A, 294C>T, 1498T>C and 1632A>G SNPs in IL-1 receptor 1 (IL-1R1) gene, 1989T>C and 1626T>C SNPs in IL-1R2 gene, c.113T>G SNP in IL-2 gene, c.248C>T, c.750C>T and c.1173C>A SNPs in IL-2Rβ gene, -845T>C, -738T>A, -353A>T, 2670A>T and 2767A>G SNPs in IL-8 gene, c.1003C>T and c.2607G>C SNPs in IL-8R1 gene, c.785C>T SNP in IL-8R2 gene, -607C>A, -137G>C and 105A>C SNPs in IL-18 gene and -68G>A SNP in IL-18R1 gene. Serum levels of IL-1α, solube IL-1RA (sIL-1RA), sIL-1R2, IL-2, IL-8, IL-18 and sIL-18R1 were measured by enzyme-linked immmunosorbent assay (ELISA).
Results: The 52C>A SNP in IL-1R1 gene, c.248C>T SNP in IL-2Rβ gene, -845T>C and -738T>A SNPs in IL-8 gene and c.1003C>T SNP in IL-8R1 gene were not observed in study participants. IL-1R1 1498T>C SNP and IL-18R1 -68G>A SNP were found to be related with early-stage endometriosis but not with advanced-stage endometriosis among the polymorphisms measured. The frequencies of T allele of the IL-1R1 1498T>C polymorphism and A allele of the IL-18R1 –68G>A polymorphism were significantly lower in early-stage endometriosis than in control. The distributions of the haplotype genotype defined by combination of IL-1R1 294C>T and 1498T>C SNPs were different between women with early-stage endometriosis and normal controls. The TAG haplotype allele composed of IL-8 -353A>T, 2670A>T and 2767A>G SNPs were related with early- and advanced-stage endometriosis, and the CGA haplotype allele and the gentotypes carrying at least one CGA haplotype allele defined by combination of IL-18 -607C>A, -137G>C and 105A>C SNPs were less frequently observed in early stage endometriosis. Serum IL-1α and IL-2 were not detectable in study participants in whom they were measured. Serum sIL-1R2 and IL-18 levels were found to be significantly lower in women with early-stage endometriosis compared with in normal controls after adjusting for age and body mass index, whereas serum sIL-1RA, IL-8 and sIL-18R1 levels in women with endometriosis were not different from those in normal controls. No differences were noted in serum sIL-1RA, sIL-1R2, IL-8, IL-18 and sIL-18R1 levels between women with early-stage and advanced-stage endometriosis. Neither single genotypes nor combined haplotype genotypes of the SNPs of IL-1, IL-8 and IL-18 family affected serum levels of each IL system in normal controls.
Conclusions: These data indicate that IL-1R1 1498T>C SNP, IL-18R1 -68G>A SNP, the haplotype genotypes of IL-1R1 294C>T and 1498T>C SNPs, the haplotype allele of IL-8 -353A>T, 2670A>T and 2767A>G SNPs and the haplotype allele of IL-18 -607C>A, -137G>C and 105A>C SNPs are the genetic factors related with endometriosis in Korean women. The measurement of these polymorphisms may be useful in identifying Korean women at risk of endometriosis.

국문 초록 (Abstract)

서론: 자궁내막증은 흔한 부인과적 질환이지만 아직까진 그 원인에 대하여 정확히 알려져 있지 않다. 자궁내막증의 발생에 있어서 유전적, 면역학적, 호르몬 및 환경 인자의 복합작용이 관여하는 것으로 알려져 있다. 인터루킨계는 자궁내막증 병인에 있어 중요한 역할을 수행하는 것으로 생각되어 지고 있다. 본 연구자는 한국여성에서 자궁내막증과 인터루킨-1(interleukin-1, IL-1), IL-2, IL-8, IL-18계 유전자다형성 및 IL계 혈청 농도 사이의 상호 연관성을 분석하여 자궁내막증과 연관된 유전자를 규명하고자 하였다.

방법: 자궁내막증 한국여성 138명과 정상여성 214명에서 IL-1α 유전자내 –889C>T 단일뉴클레오티드유전자다형성(single nucleotide polymorphism, SNP), IL-1 수용체 길항제(IL-1 receptor antagonist, IL-1RA) 86 bp variable number tandem repeat(VNTR), IL-1 1형 수용체(IL-1 type I receptor, IL-1R1) 유전자내 52C>A, 294C>T, 1498T>C, 1632A>G SNP, IL-1R2 유전자내 1989T>C, 1626T>C SNP, IL-2 유전자내 c.113T>G SNP, IL-2Rβ 유전자내 c.248C>T, c.750C>T, c.1173C>A SNP, IL-8 유전자내 -845T>C, -738T>A, -353A>T, 2670A>T, 2767A>G SNP, IL-8R1 유전자내 c.1003C>T, c.2607G>C SNP, IL-8R2 유전자내 c.785C>T SNP, IL-18 유전자내 -607C>A, -137G>C, 105A>C SNP, IL-18R1 유전자내 -68G>A SNP 등 24가지 SNP를 중합효소반응-제한절편길이다형성, TaqMan 측정법과 염기서열분석법을 이용하여 분석하였다. 혈청 내 IL-1α, 수용성 IL-1RA(sIL-1RA), sIL-1R2, IL-2, IL-8, IL-18 및 sIL-18R1 농도를 효소면역분석법으로 측정하였다.

결과: 모든 연구대상자에서 IL-1R1 52C>A SNP, IL-2Rβ c.248C>T SNP, IL-8 -845T>C, -738T>A SNP, IL-8R1 c.1003C>T SNP는 관찰되지 않았다. 측정된 SNP 중 IL-1R1 1498T>C SNP와 IL-18R1 –68G>A SNP가 초기 자궁내막증과 연관성이 관찰되었는데, 초기 자궁내막증 환자에서 IL-1R1 1498T>C SNP의 T 대립인자의 빈도와 IL-18R1 –68G>A SNP의 A 대립인자의 빈도가 정상대조군에 비해 유의하게 낮았다. IL-1R1 294C>T, 1498T>C SNP로 구성된 haplotype 유전자형의 분포양상이 초기 자궁내막증 환자에서 정상대조군과 차이가 있었다. IL-8 -353A>T, 2670A>T, 2767A>G SNP로 구성된 haplotype TAG 대립인자의 빈도가 초기 및 후기 자궁내막증 모두에서 정상 대조군과 유의한 차이를 보였으며, IL-18 -607C>A, -137G>C, 105A>C SNP로 구성된 haplotype 대립인자 CGA의 빈도 및 CGA haplotype 대립인자를 적어도 1개 이상 가진 유전자형의 빈도가 초기 자궁내막증 환자에서 정상대조군에 비해 유의하게 낮았다. 모든 환자에서 혈청 IL-1α, IL-2는 검출되지 않았다. 혈청 sIL-1R2 와 IL-18 농도는 연령과 신체질량지수를 교정 후에 비교한 결과 초기 자궁내막증 여성에서 정상대조군에 비하여 유의하게 낮았으며, 반면 sIL-1RA, IL-8, sIL-18R1 농도는 자궁내막증 여성과 정상대조군 간에 차이를 보이지 않았다. 초기 자궁내막증과 후기 자궁내막증사이에 혈청 sIL-1RA, sIL-1R2, IL-8, IL-18, sIL-18R1 농도 차이는 없었다. 정상대조군에서 IL-1계, IL-8계, IL-18계 SNP와 이들의 haplotype 유전자다형성은 혈청 sIL-1RA, sIL-1R2, IL-8, IL-18, sIL-18R1 농도에 영향을 미치지 않았다.

결론: 한국여성에서 IL-1R1 1498T>C SNP, IL-18R1 -68G>A SNP와 IL-1R1 294C>T, 1498T>C SNP로 구성된 haplotype 유전자형, IL-8 -353A>T, 2670A>T, 2767A>G SNP로 구성된 haplotype 대립인자 및 IL-18 -607C>A, -137G>C, 105A>C SNP로 구성된 haplotype 대립인자가 자궁내막증과 연관성이 있는 유전인자로 보인다. 이러한 유전자다형성들의 측정은 자궁내막증의 위험성이 있는 여성을 판별하는데 유용할 것으로 기대된다.

* 본 내용의 일부는 American Journal of Reproductive Immunology (Chun S, Kim H, Ku SY, Suh CS, Kim SH, Kim JG. The Association Between Endometriosis and Polymorphisms in the Interleukin-1 Family Genes in Korean Women. Am J Reprod Immunol. 2012 August;68(2):154-63.)에 게재된 내용임

목차 (Table of Contents)

• 초록 ................................................................................................................... ⅰ
• 목차 ................................................................................................................... ⅳ
• 표 목차 ............................................................................................................. ⅴ
• 그림 목차 ......................................................................................................... ⅶ
• 서론 .................................................................................................................... 1
• 연구재료 및 방법 ............................................................................................ 8
• 연구결과 ........................................................................................................... 28
• 고찰 ................................................................................................................. 58
• 참고문헌 ........................................................................................................... 73
• 영문초록 ........................................................................................................... 83